基于LpLVDS和CTL技術(shù)的便攜系統(tǒng)/O設(shè)計(jì)

I/O解決方案

如上所述，低功耗、高吞吐量以及超低電磁干擾信令技術(shù)是便攜和消費(fèi)產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。因此，類似LVDS的差分信令技術(shù)在改善數(shù)據(jù)吞吐能力、抗噪聲能力或電磁干擾性能方面成為系統(tǒng)的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。LVDS的最大優(yōu)點(diǎn)之一是其在正和負(fù)輸出端的電流方向相反。如果輸出正負(fù)端靠得夠近，應(yīng)該能夠使電磁輻射相互抵消，這將大幅降低手機(jī)的電磁干擾和對(duì)手機(jī)本身通訊信號(hào)的影響。在手機(jī)等電池供電應(yīng)用要求更低功耗的情況下，具有較低VCC工作能力的降低功耗LVDS技術(shù)版本(LpLVDS)是滿足便攜設(shè)計(jì)需求的關(guān)鍵。除了LpLVDS，飛兆半導(dǎo)體還開發(fā)了下一代I/O技術(shù)，即電流傳送邏輯(CTL)，以提供更低功耗和更低電磁干擾的優(yōu)勢(shì)。

圖1所示為各種接口信號(hào)技術(shù)的簡(jiǎn)要比較以及CTL技術(shù)在1Gbps速度下的眼圖。與傳統(tǒng)LVDS技術(shù)相比，CTL技術(shù)每個(gè)通道的功耗要小30%。同時(shí)，CTLI/O的電磁干擾比傳統(tǒng)LVDS技術(shù)低10dB，比TTL技術(shù)低20dB。使用圖1中的波形圖可以解釋原因，對(duì)于相同的時(shí)間間隔(這意味著相同的吞吐量)，CTL技術(shù)可以使用低很多的邊沿上升速率輕易地在邏輯“0”和“1”之間進(jìn)行切換，而CTL的擺幅僅為65mV，較傳統(tǒng)LVDS技術(shù)的350mV量級(jí)相比小得多。較低的di/dt無疑能有效地減小磁性輻射。

數(shù)據(jù)傳送解決方案

LpLVDS和CTL只提供針對(duì)LCD、相機(jī)成像器以及基帶處理器之間接口的I/O解決方案。只有在采用某些并行至串行數(shù)據(jù)傳送方案時(shí)，兩者才能發(fā)揮其強(qiáng)大功能。借著鎖相環(huán)路(PLL)技術(shù)，可以利用PLL輸出的倍頻頻率將多個(gè)并行輸入轉(zhuǎn)換成串行流，這種電路一般稱為串化器。使用同樣的方式，當(dāng)數(shù)據(jù)抵達(dá)顯示屏一側(cè)時(shí)，串行流經(jīng)內(nèi)部第二個(gè)PLL解碼，并被變換回并行TTL信號(hào)以驅(qū)動(dòng)LCD模塊(LCM)。解碼電路被稱作解串器，傳統(tǒng)的串化器和解串器的雙PLL結(jié)構(gòu)會(huì)增加功耗，飛兆半導(dǎo)體公司的單PLLuSerDes可以幫助設(shè)計(jì)人員借助LpLVDS和CTLI/O進(jìn)一步節(jié)省功率，降低功耗。

圖2：uSerDes在帶有RGB接口的智能電話設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例。

設(shè)計(jì)實(shí)例

圖2所示為典型的LCD屏的“寫”操作，此處采用基于LpLVDS或CTLI/O技術(shù)的uSerDes，從基帶處理器向LCD顯示器傳遞RGB數(shù)據(jù)。這是雙處理器的翻蓋式智能電話設(shè)計(jì)中一種典型RGB接口。使用LpLVDS技術(shù)或CTL技術(shù)，應(yīng)用處理器上LCD接口輸出的16位TTL并行數(shù)據(jù)總線，被串行化成單一高吞吐量差分?jǐn)?shù)據(jù)流(D+和D-)。這種設(shè)計(jì)不僅有效地降低電磁干擾，而且因?yàn)槭∪チ藱C(jī)體和翻蓋之間大量電纜和連接器，所以成本也得以顯著降低。此外，由于LpLVDS和CTL技術(shù)的電磁干擾輻射超低，因此無需采用電磁干擾濾波器，進(jìn)一步降低了成本。

本文小結(jié)

隨著未來3G手機(jī)的高分辨率顯示器和相機(jī)等多媒體應(yīng)用需求的增長(zhǎng)，設(shè)計(jì)人員將逐漸從現(xiàn)時(shí)的并行TTL接口技術(shù)轉(zhuǎn)向差分串行互聯(lián)技術(shù)。具有低電磁干擾、高吞吐量、低功耗、抗噪聲干擾等特性的接口技術(shù)，將成為超便攜和消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)的重要組成部分，而這些產(chǎn)品市場(chǎng)包括了手機(jī)、攝像機(jī)、打印機(jī)，以及其它對(duì)功率和電磁干擾有限制的顯示終端。